JP6273535B2 - トナー用搬送部材、現像器および画像形成装置 - Google Patents
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Description
羽根部材103は、シャフト102の外周面上をθ2方向に旋回しながらシャフト102の軸方向yに進行する螺旋状のフィンである。
パドル部材104は、シャフト102の外周面から略垂直に突出すると共に軸方向yに延在する板状形状を有する。また、パドル部材104において軸方向yの端部全体が羽根部材103と繋がっている。
いくつかの図面において、x軸、y軸およびz軸は、互いに直交し、画像形成装置1の左右方向、前後方向および上下方向を示す。また、本文中および各図には、参照符号の添え字としてアルファベット小文字a、b、c、dが付加されることがある。a,b,c,dは、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)を表す。例えば、感光体ドラム5aは、Y色の感光体ドラムを意味する。また、添え字を付加可能であるにも関わらず、参照符号に添え字が付加されていないものは、全色あるいは各色を意味する。例えば、感光体ドラム5は、YMCK全色あるいは各色の感光体ドラムを意味する。
図1において、画像形成装置1は、例えば、複写機、プリンタまたはファクシミリ、もしくは、これらの機能を備えた複合機であって、周知の電子写真方式およびタンデム方式により、各種画像(典型的にはフルカラー画像またはモノクロ画像)を用紙Mに印刷する。そのために、画像形成装置1は、まず、作像ユニット2と、中間転写ベルト3と、二次転写ローラ4と、を備える。以下、フルカラー印刷時の構成について説明する。
感光体ドラム5は、y軸方向に延在する円柱形状を有し、例えば矢印αの方向に回転する。感光体ドラム5の周囲には、回転方向αの上流側から下流側に向かって、少なくとも、帯電器6と、現像器8と、一次転写ローラ9とが配置される。
感光体ドラム5の下方には露光装置7が設けられる。露光装置7は、画像データに基づく光ビームBを、感光体ドラム5の帯電域の直ぐ下流側の露光域に照射し、これにより、対応色の静電潜像を形成する。
現像器8は、感光体ドラム5の露光域の直ぐ下流側の現像域に、対応色の現像剤を供給して対応色のトナー像を形成する。
次に、図2,図3を参照して、現像器8の構成・動作について詳説する。
現像器8は、現像槽81と、隔壁82と、を備える。現像槽81は、対応色の感光体ドラム5に沿って配置される。より具体的には、現像槽81において現像域R3との対向部分は開口しており、開口部分が現像域R3に近接するよう現像槽81は配置される。現像槽81の底から略上方に、y軸方向に延びる隔壁82が突出し、これによって、槽内が第一搬送路FP1および第二搬送路FP2に区画される。第一搬送路FP1は、第二搬送路FP2と比較して感光体ドラム5の近くにある。また、両搬送路FP1,FP2は、y軸方向位置が相異なる少なくとも二個所(例えば、前後両端部)にて連通する。以上の現像槽81の内部には対応色の現像剤が貯留される。
補給口86は、本実施形態では、第二搬送路FP2におけるy軸の逆方向側端部に設けられ、カートリッジ10から送り出された現像剤を現像槽81に導入するために使用される。
また、濃度センサ87は、例えば、第二搬送路FP2において、補給口86からy軸方向に所定距離だけ離れた位置に設けられている。濃度センサ87は、周知の検知方式(光学式や透磁率検知等)により、現像槽81において、自身の設置位置近傍の検出領域R4における残トナー量を検出する。
以下、図4を参照して、第一実施形態としての撹拌スクリュー85について詳説する。
撹拌スクリュー85は、例えば樹脂製であって、射出成形等により成形される。かかる撹拌スクリュー85は、シャフト91と、第一羽根部材92と、複数のパドル部材93と、少なくとも一つの圧力逃がし路94Aと、を備える。
第一羽根部材92は、シャフト91の外周面上をθ2方向に旋回しながら第一方向(つまりy軸の逆方向)に螺旋状に進行するフィンである。
複数のパドル部材93は、シャフト91の外周面上においてy軸方向位置が相異なる位置から、この外周面に対し略垂直な方向に突出する。また、各パドル部材93は、y軸方向に延在する板状形状を有する。ここで、好ましい形態として、複数のパドル部材93は、第一羽根部材92の各ピッチ間に一つずつ一直線上に設けられる。また、パドル部材93においてy軸方向側の端部全体が第一羽根部材92と繋がっていない。換言すると、第一羽根部材92に対しトナー搬送方向の上流側には、パドル部材93は設けられていない。
図12の点線円内に示すように、前述の印刷動作中、シャフト102がθ2方向に回転し、凹部105に入り込んだトナーTには圧力が加わり続けるため、トナーTは凝集し易くなる。それに対し、図4に示す撹拌スクリュー85によれば、シャフト91がθ2方向に回転したとしても、交点P1およびその近傍で開口する圧力逃がし路94Aを通じて、凹部95に入り込んだトナーに加わる圧力を逃がすことが可能となる。これによって、トナーの凝集を抑制することが可能となる。特に、画像形成装置1の仕様によっては、シャフト91を高速回転させたり、低保存安定性のトナー(低温定着トナー)を用いたりすることがあるが、かかる場合でもあっても、図4のトナー用搬送部材を用いることでトナーの凝集を抑制することが可能となる。
なお、圧力逃がし路94Aは、第四欄および図4の例に限らず、図5上段に示すように、y軸方向からの平面視で、シャフト91から第一羽根部材92の外縁に至るまでに、パドル部材93から徐々に離間するよう直線状に第一羽根部材92に形成されたスリットであって、交点P1(図4を参照)およびその近傍で開口するスリットであっても構わない。
ところで、シャフト91の外径は、図6に示すように、y軸方向位置により異なる場合がある。シャフト91において外径が大きな部分911と、第一羽根部材92と、部分911に設けられたパドル部材93の第二主面932とで形成される凹部95には、シャフト91のθ2方向への回転により相対的に大きな遠心力が加わる等の理由により、凹部95に入り込んだトナーは凝集し易くなる。かかる場合、圧力逃がし路94Aの開口は、凹部95(換言すると、部分911と、第一羽根部材92と、部分911から突出するパドル部材93の第二主面932と、の交点P1およびその近傍)に形成されることが好ましい。
また、図7に示すように、複数のパドル部材93が、少なくとも一つの第一パドル部材933と、少なくとも一つの第二パドル部材934と、を含む場合がある。ここで、第一パドル部材933は、第二パドル部材934と比較すると、相対的に大きな面積の第二主面932を有する。かかる場合、シャフト91と、第一羽根部材92と、第一パドル部材933の第二主面932とで形成される凹部95にはトナーが溜まり易くなるため、圧力逃がし路94Aの開口は、凹部95(換言すると、交点P1およびその近傍)に形成されることが好ましい。
現像器8の中には、図8に示すように、所謂トリクル方式を採用したものがある。トリクル方式の現像器8では、供給スクリュー84の回転により、第一搬送路FP1のy軸負方向側端部(つまり前端)に設けられた現像剤の排出口88から、劣化した現像剤が常に現像槽81の外部に少しずつ排出される。それに伴い、濃度センサ87の検出結果に応じて、第二搬送路FP2のy軸負方向側端部(つまり前端)に設けられた補給口86から新しい現像剤が供給可能になっている。
第一羽根部材92は、シャフト91の外周面上をθ3方向に旋回しながら第一方向(y軸方向)に螺旋状に進行するフィンである。なお、本欄の説明では、第一羽根部材92は、シャフト91の一方端から他方端の全域にわたって設けられるのではなく、シャフト91のy軸の正方向側端部から、負方向側端部に向かう途中位置までにわたり設けられる。
以上の供給スクリュー84は、第一に、第一羽根部材92の螺旋の進行方向が第一搬送路FP1におけるトナーの搬送方向と逆方向となるように第一搬送路FP1に横架される。第二に、両搬送路FP1,FP2におけるy軸逆方向側の連通部分と所定のパドル部材93が対向するように、供給スクリュー84は第一搬送路FP1に横架される。この連通部分には、第一搬送路FP1を搬送されてきた現像剤と、排出口88から排出されずに戻ってきた現像剤とが合流するため、シャフト91と、第一羽根部材92と、少なくとも一つの所定のパドル部材93の第二面932とで形成される凹部95には相対的に大きな圧力が加わる。しかし、圧力逃がし路94Aが上記の通り設けられているため、凹部95に入り込んだトナーの凝集を抑制することが可能となる。
以下、図10を参照して、トナー用搬送部材の第二実施形態としての撹拌スクリュー85について詳説する。
第二実施形態に係る撹拌スクリュー85は、第一実施形態のそれと比較すると、少なくとも一つの圧力逃がし路94Aに代えて、少なくとも一つの圧力逃がし路94Bを備える点で相違する。それ以外に両実施形態の間に相違点は無いので、図10において、図4に示すものと同一構成には同一の参照符号を付け、それぞれの説明を省略する。
圧力逃がし路94Bは、上記に限らず、図11上段に示すように、第二主面932の法線方向からの平面視で、点P1から所定距離(最大約3mm)だけ離れた範囲内で開口する貫通孔であって、パドル部材93に形成された貫通孔であっても構わない。他にも、圧力逃がし路94Bは、図11下段に示すように、パドル部材93の第二面932に沿うように、第一羽根部材92との間に形成されたスリットであって、上記範囲内で開口するスリットであっても構わない。かかる圧力逃がし路94Bによっても第五欄に記載の作用・効果を奏する。
なお、第十一欄および第十二欄で説明した圧力逃がし路94Bもまた、第七欄乃至第九欄にて説明した位置にあるパドル部材93に設けられても良いし、供給スクリュー84に設けられても良い。
第四欄以降の説明では、トナー用搬送部材は現像器8内で使用されるとして説明した。しかし、これに限らず、トナー用搬送部材は、カートリッジ10から現像器8に至るまでのトナーの搬送経路に使用されても構わない。他にも、現像器8から排出された廃トナーの搬送経路に使用されても構わない。
24 現像器
84 供給スクリュー
85 撹拌スクリュー
91 シャフト
92 第一羽根部材
93 パドル部材
931 第一主面
932 第二主面
933 第一パドル部材
934 第二パドル部材
94A,94B 圧力逃がし路
95 凹部
96 第二羽根部材
P1 交点
Claims (18)
- 第一方向に延在し、第二方向に回転するシャフトと、
前記シャフトの外周面上に設けられ旋回しつつ前記第一方向に螺旋状に進行するフィン状の第一羽根部材と、
前記シャフトの表面から突出する少なくとも一つの板状のパドル部材であって、第一主面と、前記第一主面と前記第二方向側で相対向する第二主面と、を含む少なくとも一つのパドル部材と、
開口を有する圧力逃がし路と、を備え、
前記シャフトと、前記第一羽根部材と、前記少なくとも一つのパドル部材が有する前記第二主面と、の交点から所定距離の範囲内に、前記開口は形成されており、
前記圧力逃がし路は、前記第一羽根部材に形成される、トナー用搬送部材。 - 前記開口は前記交点の近傍に形成される、請求項1に記載のトナー用搬送部材。
- 前記シャフトと、前記第一羽根部材と、前記少なくとも一つのパドル部材が有する前記第二主面とで囲まれた凹部に、前記開口は形成される、請求項1または2に記載のトナー用搬送部材。
- 前記シャフトの外径は前記第一方向位置により異なり、
前記少なくとも一つのパドル部材は、前記シャフトの表面において外径が大きな部分から突出し、
前記シャフトにおいて外径が大きな部分と、前記第一羽根部材と、前記少なくとも一つのパドル部材が有する前記第二主面と、の交点から所定距離の範囲内に、前記開口は形成される、請求項1〜3のいずれかに記載のトナー用搬送部材。 - 前記パドル部材は、前記シャフトの表面において前記第一方向位置が異なる箇所から突出する複数のパドル部材であって、第一主面と、前記第一主面と前記第二方向側で相対向する第二主面と、を含む複数のパドル部材であって、
前記複数のパドル部材は、前記第二主面が相対的に大きな第一パドル部材と、前記第二主面が相対的に小さな第二パドル部材と、を含み、
前記シャフトと、前記第一羽根部材と、前記第一パドル部材が有する第二主面と、の交点から所定距離の範囲内に、前記開口は形成される、請求項1〜3のいずれかに記載のトナー用搬送部材。 - 前記シャフトの周りを旋回しつつ前記第一方向とは逆方向に螺旋状に進行する第二羽根部材であって、前記第一羽根部材における前記第一方向への端部と対向する第二羽根部材を、さらに備え、
前記少なくとも一つのパドル部材は、前記シャフトの表面において、前記第一羽根部材の前記第一方向への端部近傍から突出し、
前記シャフトと、前記第一羽根部材と、前記第一羽根部材の前記第一方向への端部近傍に設けられたパドル部材が有する第二主面と、の交点から所定距離の範囲内に、前記開口は形成される、請求項1〜3のいずれかに記載のトナー用搬送部材。 - 前記開口は、前記第一方向からの平面視で、第一羽根部材において前記少なくとも一つのパドル部材に対して前記第二方向側に形成される、請求項1〜6のいずれかに記載のトナー用搬送部材。
- 前記開口は、前記少なくとも一つのパドル部材において、前記シャフトと、前記第一羽根部材と、前記少なくとも一つのパドル部材が有する前記第二主面と、の交点から所定距離の範囲内に形成される、請求項1〜6のいずれかに記載のトナー用搬送部材。
- 第一方向に延在し、第二方向に回転するシャフトと、
前記シャフトの外周面上に設けられ旋回しつつ前記第一方向に螺旋状に進行するフィン状の第一羽根部材と、
前記シャフトの表面から突出する少なくとも一つの板状のパドル部材であって、第一主面と、前記第一主面と前記第二方向側で相対向する第二主面と、を含む少なくとも一つのパドル部材と、
開口を有する圧力逃がし路と、を備え、
前記シャフトと、前記第一羽根部材と、前記少なくとも一つのパドル部材が有する前記第二主面と、で形成される凹部に、前記開口は形成される、トナー用搬送部材。 - 前記シャフトの外径は前記第一方向位置により異なり、
前記少なくとも一つのパドル部材は、前記シャフトの表面において外径が大きな部分から突出し、
前記シャフトにおいて外径が大きな部分と、前記第一羽根部材と、前記少なくとも一つのパドル部材が有する前記第二主面と、の交点から所定距離の範囲内に、前記開口は形成される、請求項9に記載のトナー用搬送部材。 - 前記パドル部材は、前記シャフトの表面において前記第一方向位置が異なる箇所から突出する複数のパドル部材であって、第一主面と、前記第一主面と前記第二方向側で相対向する第二主面と、を含む複数のパドル部材であって、
前記複数のパドル部材は、前記第二主面が相対的に大きな第一パドル部材と、前記第二主面が相対的に小さな第二パドル部材と、を含み、
前記シャフトと、前記第一羽根部材と、前記第一パドル部材が有する第二主面と、の交点から所定距離の範囲内に、前記開口は形成される、請求項9に記載のトナー用搬送部材。 - 前記シャフトの周りを旋回しつつ前記第一方向とは逆方向に螺旋状に進行する第二羽根部材であって、前記第一羽根部材における前記第一方向への端部と対向する第二羽根部材を、さらに備え、
前記少なくとも一つのパドル部材は、前記シャフトの表面において、前記第一羽根部材の前記第一方向への端部近傍から突出し、
前記シャフトと、前記第一羽根部材と、前記第一羽根部材の前記第一方向への端部近傍に設けられたパドル部材が有する第二主面と、の交点から所定距離の範囲内に、前記開口は形成される、請求項9に記載のトナー用搬送部材。 - 前記開口は、前記第一方向からの平面視で、第一羽根部材において前記少なくとも一つのパドル部材に対して前記第二方向側に形成される、請求項9〜12のいずれかに記載のトナー用搬送部材。
- 前記開口は、前記少なくとも一つのパドル部材において、前記シャフトと、前記第一羽根部材と、前記少なくとも一つのパドル部材が有する前記第二主面と、の交点から所定距離の範囲内に形成される、請求項9〜12のいずれかに記載のトナー用搬送部材。
- トナーを貯留可能な槽と、
軸を中心として回転可能であって、前記槽内に架け渡された回転体であって、前記槽内のトナーを担持して搬送する回転体と、
請求項1〜14のいずれかに記載のトナー用搬送部材であって、前記回転体と略平行に前記槽内に回転可能に架け渡されたトナー用搬送部材と、を備える現像器。 - 前記槽内における所定の検出領域におけるトナー濃度を検出可能なセンサをさらに備え、
前記少なくとも一つのパドル部材は、前記シャフトにおいて前記所定の検出領域と交差する部分から突出し、
前記シャフトと、前記第一羽根部材と、前記交差する部分に設けられたパドル部材が有する前記第二主面と、の交点から所定距離の範囲内に、前記開口は形成される、請求項15に記載の現像器。 - 前記回転体の軸方向に延在するよう前記槽内に設けられて、互いに異なる少なくとも二個所にて連通する第一搬送路および第二搬送路を形成する隔壁を、さらに備え、
前記トナー用搬送部材は、前記第一搬送路および前記第二搬送路の少なくとも一方に、前記回転体と略平行に架け渡されており、
前記少なくとも一つのパドル部材は、前記シャフトの表面において、前記第一搬送路および前記第二搬送路の連通部分との対向する部分から突出し、
前記シャフトと、前記第一羽根部材と、前記連通部分との対向部分に設けられたパドル部材が有する前記第二主面と、の交点から所定距離の範囲内に、前記開口は形成される、請求項15に記載の現像器。 - 請求項1〜14のいずれかに記載のトナー用搬送部材、または、請求項15〜17のいずれかに記載の現像器を備えた画像形成装置。
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